DISEO DE TANQUE PARA AGUA METALICO ELEVADO Tamao real de lmina Tamao Real Ancho 6 pies 5.97 1.82 m Largo 20 pies 19.95 6.08 m Peso agua 1000 kg/m3 Dmetro 6.7 m Ing. Rivera Numero de anillos 4 Honduras Altura 7.28 m m3 Vtanque 283.95 Capacidad 75011.1 Gal 2 Acero estructural A-36 36000 lb/pulg kg/cm2 f'c 280 kg/cm2 fy 2800 REVISION DE ESPESORES Espesores de tanque th =2.6hDg/fE E= 0.35 Para tanque simple y soldadura continua Primera fila anillo 4 th = 0.19 pulg 4.95 mm < 9 mm Segunda fila anillo 3 th = 0.15 pulg 3.71 mm < 7 mm Tercera fila anillo 2 th = 0.10 pulg 2.48 mm < 5 mm Cuarta fila anillo 1 th = 0.05 pulg 1.24 mm < 5 mm 6.7 Diseo de torre 5 Numero de columnas, N = 6 Altura de torre, HT = 10 m 5 Diametro de torre 8.7 m kg/m3 Peso acero A-36 7849 5 Numero de espacios, Nesp. = 4 Lamina de acero 5 mm 7 Altura Techo inclinado 1.15 m Longitud inclinada techo 3.5419 m 9 2 m Area techo 39.41 Peso de techo 1546.70 kg 9 2.5 Lamina de fondo 9.00 mm Altura fondo de tanque 1.55 m Longitud inclinada 3.6912 m m2 Area fondo tanque 42.80 2.5 Peso fondo 3023.73 kg Area anillo Peso anillo 1 Peso anillo 2 35.26 1503.15 1503.15 m2 kg kg 2.5

1.15

7.28

1.55

10

Peso anillo 3 Peso anillo 4 Wtanque vacio Waditamientos (10%) Peso real tanque vacio Wtanque lleno FUERZAS DE VIENTO v= Presion=.00483V2

2104.42 2705.68 12386.83 13625.51 13.63 297.580

kg kg kg kg ton ton

2.5

8.7

100 160.93 125.09 PRESION kg/m2 125.09 125.09 125.09 125.09

mph kph kg/m2 AREA m2 3.85 48.77 5.19 18.42 FACTOR FVIENTO (AWWA 3.1.4) kg 0.5 240.95 0.6 3660.17 0.5 324.76 2.0 4608.30 8834.19 BRAZO m 17.66 13.64 9.48 5.00 M kg-m 4255 49925 3079 23042 80300.29

SECCION Cubierta techo Cilindro techo Fondo tanque WF 12x12

FUERZA SISMICA (AWWA D-100 C 13-1) Zona sismica = 3 m Htorre = 10 m Dtorre = 8.7 m Htanque = 7.28 m Dtanque = 6.7 m Ncol = 6 Fs =ZIKCSWtanque lleno Z I K 0.75 1.0 2.5 T=JH'/(D).5 = C =1/15(T)0.5 = CS = Fs = Ms =FsH' = F' =M/Htorre = fn =F'/Ncol = COMBINACION DE FUERZAS DESCRIPCION Tanque vacio + viento 0.42 0.10 0.15 83.69 1141.53 114.15 19.03

S 1.5

J 0.091

H' 13.64

. ton ton-m ton/m ton (6 columnas)

Pn =

(-1)W/N -2270.92

2M/R'N 7990.08 (uplift) 7990.08

SUMA Sentido kg Carga -10261.00 Abajo 5719.16 Arriba -57586.75 -41606.59 -49596.67 Abajo Abajo Abajo Abajo Arriba

Tanque lleno + viento

-49596.67

Tanque lleno sin viento Tanque lleno + sismo

-49596.67 -49596.67 113585.07

-163181.74 63988.40

Por viento = Por sismo =

1.16 3.29

< >

1.25 Usar 25% de incremento en esf. admisibles 1.33 Usar 33.333% de incremento en esf. admisibles

DISEO DE COLUMNAS Numero de columnas, N = Altura de torre, Htorre = Numero de espacios, Ne = Altura de espacios, Hesp. = Pn max = 0.75Pnmx = 6 10 4 2.5 163181.74 122386.31

m m kg kg Seccion Altura pulg 12.25

SECCION WF 1 to 21 14" x 14" 22 to 35 12" x 12" 36 to 49 10" x 10" 50 to 59 8" x 8"

Peso

Numero de seccion Tipo de seccion Area = W= Ix = Sx = rx = Iy = Sy = ry Kx = Ky = Kxl/rx = Kyl/ry = Fax = Fay = fa =Pn/A =

27 WF 21.16 72 597.4 97.5 5.31 195.3 32.4 3.04 1 0.85 47.08 69.90 15930 14620 12747.6

12"x 12" pulg2 lb/pie pulg4 pulg3 pulg pulg4 pulg3 pulg

ALAS Ancho Espesor pulg pulg 12.04 0.671

Espesor Alma pulg 0.43 0.671

0.43

12.25

0.671 12.04

lb/pulg2 lb/pulg2

kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/m3 kg kg - m m m m

(asumido) 0.7 0.6 0.7

2

0.4

2

m kg/cm3 m kg kg kg kg 1.5 5719.16

M P 0.15 1.1 0.95

0.4 50230.27 0.27 kg m 0.5

0.44 < Seccion no agrietada !!

Columna articulada empotrada K = t2/2r2 r = d/(3)0.3 = K = Esbeltez = lu/d =

34.64 1.50 1.83 Columna corta

cm < 10

As = 1% del area del pedestal (Refuerzo minimo) As = 24 Varilla numero = 8 Diametro varilla, v = 2.54 Area de varilla, Av = 5.07 Numero de varillas, Nv = 9.45 Area real = 30.40 Cuantia de acero, p = 0.0127 f'c = 280 n= 8 fs = 1120

cm2 cm cm2 Usar cm2 6

fc =Pe(1 Ke/t)/Ag(1+(n-1)p) = % de esfuerzos permisibles = fcmax = fa =(0.225f'c+fsp)/(1+(n-1)p = C = fa/.4f'c = fe =fa(1+k(e/t))/(1+Ck(e/t)) = Diseo de la zapata Area de zapata Zx = Zy = M= P= P =P/A M/Z Pmax = Pmin = Flexion

32.03 6.42 125.00 25.62 70.90 0.633 83.09

kg/cm2 kg/cm2 % kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 > 25.62 OK

40000 1333333.333 1333333.333 10706.71 40184.21 1.81 0.20

cm2 cm3 cm3 kg - m

kg/cm2 kg/cm2 0.7

0.6

0.7 w1 w2

2016 w3 18076 X4 = W1 = W2 = W3 = W4 = MA = Numero de varilla = Diametro de varilla v = Recubrimiento = d= k= defect = As = Area varilla, Av = Numero de varillas, Nv = Espaciamiento = Area real = Cortante 5621.02 1277 672 8718.54 1967.4 -3287.51 5 1.59 7.5 31.7 19.123 9.61 5.71 1.98 2.9 9.90 kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m2

X4 w4

kg-m/m

cm cm cm < cm cm2 Usar cm2 52

31.7

v =.02f'c = V= v=

5.6 -8737.10 3.17

kg/cm2 kg/m kg/cm2

d/2 Se requieren pernos de tension pulg pulg pulg pulg

6.13

pulg

0.8bf = 0.95(d+2*2.5) = C= B/C = B=

9.60 16.39 22.25 0.586 13.03

USAR USAR

22 0.56 14 0.36

pulg cm pulg cm

d = 19.75 kd = 8.97

f'= T F'c = 4000 Presion admisible, f ' =

1500

lb/pulg2 1500

lb/pulg2

SUMA DE MOMENTOS EN LA LINEA DE ACCION DE T SUMA M = 0 dist. = 8.625 pulg a = 3500 1 b = 207375 59.25 c = 1578523.47 451.01 2 b = 3510.56 4ac = 1804.03 Raiz(b2-4ac) = 41.31 kd = 50.28 pulg kd = 8.97 pulg SUMA V = 0 T= 12177.40 lb EL AREA REQUERIDA PARA REFUERZO DE TENSION PARA PERNOS DE ANCLAJE A36 ES: Areq = USAR 0.56 2 pulg2 pernos de

3/4"

EL MOMENTO EN EL PATIN DE LA COLUMNA PARA UNA FRANJA DE 8.97 3.97 5

Y Y= M= 663.9 15266.12 lb/pulg2 lb - pulg 663.9

1500

EL ESFUERZO DE FLEXION PERMISIBLE PARA PLACA A36 ES : Fb =0.75Fy = M =FbS S=bt2/6 = t= USAR USAR PLACA DE 27000 lb/pulg2

1.84 2

pulg pulg 14" x 22" x 2"

4.68 5

cm cm